脂質(zhì)氧化加速實驗3 種方法的比較分析

楊壹芳，羅曼妮，胡秋紅，朱勛存，李 琦，張 林，余沁芯，肖子涵，楊 勇

（四川農(nóng)業(yè)大學食品學院，四川 雅安 625000）

肉制品中富含脂質(zhì)，是人類飲食的重要組成部分。脂質(zhì)氧化普遍存在于肉制品的貯存、生產(chǎn)、加工等各個過程中，是限制肉制品質(zhì)量和接受性的重要因素之一。為研究脂質(zhì)氧化對肉制品理化性質(zhì)、產(chǎn)品品質(zhì)及安全性的影響，有學者通過在肉制品中添加不同氧化程度的脂肪或油脂進而研究氧化的作用，如：張培培[1]用溫度、光照結合通風處理獲得不同氧化程度的豬肉、菜油和豆油制作中式香腸，研究不同氧化油脂對香腸品質(zhì)及蛋白質(zhì)氧化的影響；Li Binbin等[2]用不同溫度處理后獲得的具有氧化顯著差異的豬肥膘制作川式香腸，研究不同氧化豬肥膘對川式香腸中蛋白質(zhì)氧化的影響；姜皓等[3]用反復凍融處理獲得不同氧化程度的豬肥膘制作西式培根，研究脂質(zhì)氧化對培根中蛋白質(zhì)氧化、生物胺和亞硝胺形成的影響。以上研究均采用一定的方式加速脂質(zhì)氧化，繼而研究不同氧化脂肪/油脂的添加對肉制品中多種指標的影響。可見，在該類脂質(zhì)氧化研究中，采用有效的脂質(zhì)氧化加速方法制備具有顯著氧化差異的前體實驗材料十分重要。此外，這些研究均忽略了預處理下脂肪或油脂中微生物的生長情況，而微生物的生長繁殖不僅能促進脂質(zhì)的降解及氧化，還是導致肉及肉制品風味形成或品質(zhì)劣化的重要因素[4-5]。因此，如果未測定各處理下樣品的微生物生長情況，可能會導致研究結果出現(xiàn)偏差。為盡可能的保證后續(xù)相關實驗的變量單一性，應當同時測定不同氧化加速方法處理下樣品的微生物生長情況，但該方面的研究鮮見報道。

豬背膘中含有高達80%以上的脂質(zhì)組分，其普遍存在于肉及肉制品中，是研究肉制品中脂質(zhì)氧化的良好載體。影響脂質(zhì)氧化的因素有很多，如氧氣、光照、溫度、酶、促氧化劑及抗氧化劑等，其中物理方式可以在不添加任何物質(zhì)的情況下影響脂質(zhì)的氧化反應。因此，本研究采用高溫處理、反復凍融及紫外照射3 種方法加速豬背膘的脂質(zhì)氧化，研究比較3 種處理對樣品中脂質(zhì)氧化和微生物生長情況的影響，得到最合適的脂質(zhì)氧化加速方法，以期獲得脂質(zhì)氧化具有顯著差異而微生物生長情況相似的脂肪，為后續(xù)相關實驗研究提供前體實驗樣品。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮豬背膘（脂肪88.6%、蛋白質(zhì)2.4%、水分8.2%），豬種為長白三雜豬，豬齡約1 a，購買于四川雅安市雨城區(qū)蒼坪山菜市場。

平板計數(shù)瓊脂培養(yǎng)基等培養(yǎng)基、石油醚、氫氧化鉀、乙醚、異丙醇、酚酞、三氯甲烷、冰乙酸、碘化鉀、可溶性淀粉、硫代硫酸鈉、三氯乙酸、乙二胺四乙酸二鈉、硫代巴比妥酸、1,1,3,3-四乙氧基丙烷、氯化鈉、二丁基羥基甲苯、甲醇、氯化鉀、無水硫酸鈉、36%乙酸、鹽酸、正己烷等（均為分析純） 雅安萬科責任有限公司；氨丙基固相萃取柱 江蘇杰島高新材料科技有限公司；14%三氯化硼-甲醇溶液 美國Sigma公司。

1.2 儀器與設備

SW-CJ-IF型單人雙面凈化工作臺 蘇州凈化設備有限公司；DSX-280B型手提式壓力蒸汽滅菌鍋 上海申安醫(yī)療器械廠；DHP-9272B型電熱恒溫培養(yǎng)箱 上海一恒科學儀器有限公司；SPX智能型生化培養(yǎng)箱 寧波江南儀器廠；Scientz-04型均質(zhì)器 寧波新芝生物科技股份有限公司；JA1203型電子天平 上海越平科學儀器有限公司；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠；XMTD-7000型電熱恒溫水浴鍋 北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；UV-1800PC型紫外-可見分光光度計 上海美譜達儀器有限公司；ZGDCY-12型干式氮吹儀 上海梓桂儀器有限公司；氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatographymass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用儀 安捷倫科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 豬背膘的預處理

將整塊豬背膘用洗潔精清洗，然后清水洗凈，在沸水中燙漂10 s后，于凈化工作臺中分切整理。首先切去整塊豬背膘的表層脂肪（約0.2 cm），然后再分切成長×寬×高（3 cm×2 cm×0.2 cm）的薄片狀，混合均勻后分裝于無菌均質(zhì)袋中或平鋪于無菌搪瓷盤上，每袋/盤質(zhì)量約為200 g。其中分切豬背膘所用的菜刀、菜板及搪瓷盤等工具均經(jīng)過洗潔精清洗、沸水燙漂、凈化工作臺中晾干及紫外照射15 min。

1.3.2 高溫加熱處理

將裝有豬背膘的無菌均質(zhì)袋隨機分為6 組，分別于－80、－20、50、60、70、80 ℃條件下放置6 h，其中－80 ℃及－20 ℃處理組為低溫對照組。

1.3.3 反復凍融處理

將裝有豬背膘的無菌均質(zhì)袋隨機分為6 組，然后在－20 ℃溫度條件下進行反復凍融處理。首先將豬背膘在－20 ℃條件下放置22 h，然后室溫（20 ℃）條件下解凍至豬背膘中心溫度為4 ℃左右，再繼續(xù)于－20 ℃條件下放置，如此反復，獲得凍融次數(shù)分別為1、3、5、7、9、11 次的豬背膘樣品。

1.3.4 紫外照射處理

將裝有豬背膘的搪瓷盤隨機分為6 組，然后在功率30 W、距離0.5 m及4 ℃冰箱中分別紫外照射0、1、2、3、4、5 d，獲得6 組不同紫外照射時間處理的豬背膘。其中所用冰箱在使用前用酒精噴灑擦拭清理干凈并紫外照射30 min以上。

1.3.5 指標測定

1.3.5.1 酸價（acid value，AV）的測定

參照GB 5009.229—2016《食品中酸價的測定》食品中AV的測定方法[6]。

1.3.5.2 游離脂肪酸（free fatty acid，F(xiàn)FA）含量的測定

脂肪的提?。簠⒖糉loch等[7]的方法，并作一定的修改。準確稱取豬背膘樣品3.000 g，加入17 倍樣品質(zhì)量體積比的氯仿-甲醇（2∶1，V/V）混合溶液，在高速組織勻漿機中勻漿（1 000 r/min、3 min）。加入0.2 倍體積的0.88%氯化鉀溶液，混合均勻，轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，靜置5 h。分層后，將下層的氯仿層緩慢放入盛有無水Na2SO4的漏斗中過濾，濾液用圓底燒瓶收集，然后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮干燥，最后用氮氣吹干至恒質(zhì)量，稱取質(zhì)量后于－20 ℃避光保存?zhèn)溆谩?/p>

脂肪的分離：參考García Regueiro等[8]的方法，并作一定的修改。稱取200 mg上述提取的脂質(zhì)，溶解于1 mL的氯仿溶液中，然后經(jīng)氨丙基硅膠固相萃取柱分離，用5 mL 2%乙酸-乙醚（V/V）溶液洗脫FFA。洗脫下來的FFA組分用干燥、稱量的10 mL離心管收集，氮氣吹干后稱量，計算出FFA占總脂肪的相對含量。

1.3.5.3 FFA組成的測定

參考李靜[9]的方法，并作一定的修改。準確稱取10 mg的FFA，加入3 mL的14%三氯化硼-甲醇溶液，混合均勻，沸水浴中處理2 min，充分冷卻后加入2 mL正己烷和2 mL超純水，混勻靜置，分層后完全吸取上層有機層，加入少量無水硫酸鈉，吸取上清液過0.22 μm的濾膜后裝入進樣瓶中，以備GC-MS聯(lián)用分析。

色譜條件：Agilent HP-5MS（30 m×250 μm，0.5 μm）色譜柱；載氣為氦氣，流速1.105 6 mL/min，分流比100∶1；進樣口溫度270 ℃；升溫程序：100 ℃保持2 min，然后以10 ℃/min升到180 ℃，保持3 min，以1 ℃/min升到200 ℃，保持3 min，4 ℃/min升到230 ℃，保持3 min。

質(zhì)譜條件：電離方式為電子電離（electron impact，EI），離子源溫度為230 ℃，四極桿溫度為150 ℃，采集模式為全掃描，溶劑延遲為3 min。

1.3.5.4 過氧化值（peroxide value，POV）的測定

參照GB 5009.227—2016《食品中過氧化值的測定》中第一法滴定法[10]。

1.3.5.5 硫代巴比妥酸反應物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值的測定

參考Yang Lan等[11]方法，并作一定的修改。稱取樣品5.00 g，加入25 mL、7.5%三氯乙酸-乙二胺四乙酸二鈉混合液，高速均質(zhì)3 min，用雙層定量慢速濾紙過濾，最后用三氯乙酸混合液定容到50 mL。準確移取上述濾液和標準系列溶液（0.01、0.05、0.10、0.15、0.25 μg/mL 1,1,3,3-四乙氧基丙烷）各5 mL分別置于25 mL具塞比色管內(nèi)，另取5 mL三氯乙酸混合液作為樣品空白，分別加入5 mL、0.02 mol/L TBARS溶液，加塞，混勻，置于90 ℃水浴內(nèi)反應40 min，冷卻至室溫。以樣品空白調(diào)節(jié)零點，于532 nm處測定樣品溶液和標準系列溶液吸光度，以標準系列溶液的質(zhì)量濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制標準曲線，計算樣品TBARS值。

1.3.5.6 脂質(zhì)氧化產(chǎn)物（lipid oxidation products，LOP）的測定

參考陳騁[12]的方法，并作一定的修改。采用靜態(tài)頂空固相微萃?。╯olid phase microextraction，SPME）-GC-MS技術測定樣品中揮發(fā)性化合物的種類及含量。取10 g肉樣，與0.75 g 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和1 g NaCl混勻后裝入頂空萃取瓶中密封，80 ℃水浴30 min充分平衡后，將萃取頭插入瓶中萃取30 min，取出萃取頭進行GC-MS分析。

色譜條件：Agilent HP-5MS（30 m×250 μm，0.5 μm）色譜柱；載氣為氦氣，流速1.2 mL/min，不分流；升溫程序：45 ℃保持4 min，然后以1 ℃/min升到60 ℃，保持1 min，然后以4 ℃/min升到150 ℃，保持3 min，然后以10 ℃/min升到260 ℃；進樣口250 ℃，解吸3 min。

質(zhì)譜條件：EI源，離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，采集模式為全掃描，溶劑延遲3 min。

1.3.6 微生物計數(shù)

菌落總數(shù)：參照GB 4789.2—2016《食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》的方法[13]；大腸菌群：參照GB 4789.3—2016《食品微生物學檢驗 大腸菌群計數(shù)》的大腸菌群平板計數(shù)法[14]；乳桿菌：參照GB 4789.35—2016《食品微生物學檢驗 乳酸菌檢驗》中乳桿菌計數(shù)法[15]；葡萄球菌和微球菌：參照李平蘭等[16]食品中葡萄球菌和微球菌的計數(shù)；霉菌和酵母：參照GB 4789.15—2016《食品微生物學檢驗 霉菌和酵母計數(shù)》的平板計數(shù)法[17]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用Excel軟件、采用SPSS 23.0軟件結合Duncan多重比較法進行差異顯著性分析，P＜0.05，差異顯著；繪圖使用Origin 2019b軟件。

2 結果與分析

2.1 不同處理對豬背膘脂質(zhì)氧化的影響

2.1.1 不同處理對AV的影響

AV是指中和1 g油脂中FFA所需氫氧化鉀的質(zhì)量（mg）。FFA主要在酶（脂肪酶、磷脂酶及微生物酶）的作用下由脂質(zhì)水解釋放，生成的FFA會進一步發(fā)生氧化分解，所以，AV可作為評價脂質(zhì)水解程度的指標，也可用來間接判斷脂質(zhì)的氧化情況。由圖1A可知，在－80 ℃和－20 ℃低溫對照組中，豬背膘的AV較低，分別為（0.69±0.01）mg/g和（0.70±0.01）mg/g，這是由于在較低的溫度下，微生物和脂肪酶的活力較低，使豬背膘中FFA含量處于一個較低的水平。當處理溫度為50 ℃時，AV顯著增大（P＜0.05），為（1.02±0.04）mg/g，這可能是由于在該溫度下會提高脂肪酶的活力、加快FFA生成的反應速率。但隨著處理溫度的繼續(xù)升高，AV呈現(xiàn)顯著降低趨勢（P＜0.05），并在80 ℃處理組出現(xiàn)最低值（（0.65±0.04）mg/g），這可能是因為此時處理溫度過高超過了酶的最適溫度（如中性酯酶的最佳酶活溫度為45 ℃、磷脂酶為37 ℃），使得脂肪水解酶活力下降甚至失活，從而降低了FFA的生成量；也可能是因為高溫能提高FFA氧化的反應速率，從而促進了FFA的分解。本研究AV變化趨勢與李娜[18]實驗結果相似：該學者用低溫烘烤（25 ℃）、高溫烘烤（50 ℃）、間歇高溫烘烤（25、50 ℃）分別加工臘肉并測定其中FFA含量及脂質(zhì)氧化的變化情況，結果表明在3 種臘肉中低溫烘烤組的FFA含量最多，其次分別為間歇高溫烘烤組和高溫烘烤組，而脂質(zhì)氧化的變化情況剛好相反，氧化程度大小表現(xiàn)為高溫烘烤組＞間歇高溫烘烤組＞低溫烘烤組。這表明在較高的溫度下，升高溫度會促進脂質(zhì)發(fā)生氧化，此時脂質(zhì)的氧化速率大于FFA的水解速率，從而使得樣品中FFA的積累量隨著溫度升高而降低。本研究中AV的變化趨勢與王超[19]對中式培根發(fā)酵成熟過程中AV的動態(tài)變化研究結果相反：在18 d的發(fā)酵成熟工藝中，溫度從13 ℃逐漸升高至39.5 ℃，培根的AV不斷升高。這主要是由于處理溫度差異所導致，在培根的發(fā)酵成熟加工過程中，溫度較低，F(xiàn)FA的生成速度大于分解速度。

由圖1B可知，隨著凍融次數(shù)的增加，豬背膘的AV顯著增加（P＜0.05），分別為（1.09±0.01）、（1.19±0.01）、（1.23±0.05）、（1.48±0.01）、（1.53±0.01）、（1.56±0.01）mg/g，表明反復凍融處理會促進豬背膘脂質(zhì)發(fā)生降解，積累更多的FFA。這可能是由于在反復的凍融過程中，溫度的波動影響豬背膘中微生物及酶的活性，從而促進脂質(zhì)降解釋放FFA。滕要輝[20]實驗也表明，隨著凍融次數(shù)的增加，水餃餡的AV不斷升高；Rahman等[21]研究了凍融循環(huán)對牛肉肌肉脂質(zhì)氧化的影響，結果表明牛肉的FFA含量、POV及TBARS值均隨著凍融次數(shù)的增加而顯著升高（P＜0.05）?？梢?，反復凍融處理會促進脂質(zhì)的水解進程。

由圖1C可知，隨著紫外照射時間的延長，豬背膘的AV顯著增加（P＜0.05），分別為（1.05±0.02）、（1.07±0.01）、（1.14±0.00）、（1.18±0.01）、（1.36±0.02）、（1.52±0.02）mg/g。這可能是由于紫外線能提供光能量，從而促進豬背膘脂質(zhì)的水解；也可能是因為本研究4 ℃紫外照射的殺菌效果不佳，豬背膘中微生物繼續(xù)繁殖，微生物酶促進了脂質(zhì)的水解使得FFA含量增加，這也與本研究測定的紫外照射處理下豬背膘中幾種微生物的生長情況相符合。李萬振等[22]用波長365 nm的紫外光照射大豆油，研究結果發(fā)現(xiàn)：隨著紫外照射時間的延長，大豆油AV也逐漸增加，且增速越快；劉品華等[23]實驗也表明，隨著紫外照射時間的延長，豬油的AV呈增加的趨勢?？梢?，紫外照射處理能促進脂質(zhì)水解形成FFA。

圖1 高溫加熱（A）、反復凍融（B）、紫外照射（C）對AV的影響Fig. 1 Effects of high temperature heating (A), repeated freezing (B) and thawing and UV irradiating (C) on AV

2.1.2 不同處理對FFA相對含量的影響

AV是間接表示樣品中FFA的含量，而FFA還可以從樣品中直接提取并分離獲得，以此可直接計算出樣品脂肪中FFA的相對含量。

圖2 高溫加熱（A）、反復凍融（B）、紫外照射（C）對FFA相對含量的影響Fig. 2 Effects of high temperature heating (A), repeated freezing and thawing (B) and UV irradiation (C) on FFA content

由圖2A可知，F(xiàn)FA相對含量在－80 ℃及－20 ℃低溫對照組中無顯著差異（P＞0.05），在50 ℃處理下顯著增加（P＜0.05），然后隨著處理溫度的升高而逐漸降低；由圖2B可知，F(xiàn)FA相對含量隨著凍融次數(shù)的增加整體呈現(xiàn)上升的趨勢；由圖2C可知，隨著紫外照射時間的延長，F(xiàn)FA相對含量也隨著增加。由此可見，高溫加熱、反復凍融及紫外照射3 種處理方法下FFA相對含量的變化情況與AV的結果相似，兩個指標的結果相互驗證。

2.1.3 不同處理對FFA組成的影響

研究表明，在脂質(zhì)的水解及氧化反應中，不飽和脂肪酸（unsaturated fatty acid，UFA）更容易被水解釋放出來，也更容易發(fā)生氧化分解[24-25]，因此FFA的組成不僅能反映脂質(zhì)的水解程度，也可用來評價脂質(zhì)的氧化情況。本研究利用GC-MS聯(lián)用儀對FFA的組成進行分析，結果如表1～3所示。在所有處理組中共檢測到6 種脂肪酸：飽和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）有肉豆蔻酸、棕櫚酸和硬脂酸，單不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acid，MUFA）有棕櫚油酸、油酸，多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）有亞油酸，其中相對含量最為豐富的是油酸。在高溫加熱及反復凍融處理實驗中均檢測到6 種脂肪酸，而在紫外照射處理實驗中只檢測到5 種，這可能是由于原材料不是來自同一批豬背膘所致。

由表1可知，在－80 ℃和－20 ℃低溫對照組中，F(xiàn)FA的組成與相對含量相似：相對含量最多的是MUFA，其次為SFA和PUFA。在高溫加熱處理下，隨著溫度的升高，SFA的相對含量呈現(xiàn)上升的趨勢，MUFA變現(xiàn)為上下波動的現(xiàn)象，PUFA逐漸降低，這可能是因為：溫度繼續(xù)升高后，UFA尤其是PUFA更容易發(fā)生氧化降解，此時PUFA的氧化速率大于生成速率，而MUFA在不斷發(fā)生氧化分解的時候也會由脂肪不斷水解形成，從而使FFA中SFA的比例增加。在何翠[26]研究烘烤溫度對臘肉脂肪氧化特性的影響實驗中，60 ℃處理的臘肉中SFA含量高于50 ℃烘烤組，而UFA含量則相反。這說明溫度的升高促進了UFA的氧化分解。

表1 高溫加熱對FFA組成的影響Table 1 Effect of high-temperature heating on FFA composition %

由表2可知，隨著凍融次數(shù)的增加，SFA相對含量整體呈現(xiàn)下降的趨勢，MUFA與PUFA呈現(xiàn)上下波動的趨勢。這可能是由于不斷生成的UFA同時也在不斷地發(fā)生脂質(zhì)氧化降解。本研究FFA組成的變化趨勢同章杰等[27]研究結果相似，此外，該學者研究還表明相較于對照組豬肉中FFA的組成情況，凍融處理明顯能促進UFA的氧化降解。可見，凍融處理能促進脂質(zhì)氧化的發(fā)生。

表2 反復凍融對FFA組成的影響Table 2 Effect of repeated freezing and thawing on FFA composition %

由表3可知，隨著紫外照射時間的延長，SFA相對含量呈現(xiàn)顯著的下降趨勢，MUFA呈現(xiàn)顯著上升的趨勢，PUFA呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，這可能是由于在紫外照射第5天PUFA的生成率小于降解率，使得其相對含量下降。在林丹等[28]紫外照射花生油的研究中，紫外照射實驗組與對照組中花生油的脂肪酸組成具有顯著差異（P＜0.05），紫外照射能促進UFA尤其是PUFA發(fā)生氧化。這表明紫外照射能促進FFA發(fā)生氧化反應。

表3 紫外照射對脂質(zhì)FFA組成的影響Table 3 Effect of UV irradiation on FFA composition %

2.1.4 不同處理對POV的影響

由圖3A可知，隨著處理溫度的升高，豬背膘POV整體呈增大的趨勢：當處理溫度為－80 ℃與－20 ℃時，豬背膘POV無顯著差異（P＞0.05），分別為（0.004 8±0.00）、（0.005 9±0.00）g/100 g；當處理溫度大于50 ℃時，隨著溫度的升高豬背膘POV顯著增加（P＜0.05），分別為（0.008 3±0.00）、（0.018 6±0.00）、（0.044 0±0.00）、（0.053 0±0.00）g/100 g。本研究POV的變化趨勢與李靜[9]研究結果相同：該研究同樣將豬肥膘分別于不同溫度下放置6 h后并測定POV，結果發(fā)現(xiàn)豬肥膘POV隨著處理溫度的升高而明顯增大，其中－70、－20、50、55、70 ℃及80 ℃處理下的豬背膘POV分別為（0.000 9±0.000）、（0.001 1±0.000）、（0.008 7±0.001）、（0.012±0.001）、（0.027±0.003）、（0.042±0.003）g/100 g。這表明溫度能明顯影響脂質(zhì)的氧化進程，提高溫度能顯著地促進脂質(zhì)過氧化物的形成。靳國鋒[29]實驗也表明，提高干腌培根的風干成熟溫度（15～35 ℃），能顯著地提高脂肪氧化速率（P＜0.05）。

由圖3B可知，隨著凍融次數(shù)的增加，豬背膘POV顯著增加（P＜0.05），分別為（0.018 0±0.00）、（0.020 6±0.00）、（0.022 5±0.00）、（0.031 4±0.00）、（0.032 4±0.00）、（0.034 7±0.00）g/100 g。本研究POV的變化趨勢與李慧芝等[30]研究結果相似：該研究測定了凍融0～6 次的豬肉、牛肉及肌肉中POV、TBARS指標，結果表明隨著凍融次數(shù)的增加，肉類過氧化物含量逐漸增加。這表明凍融處理能促進脂質(zhì)發(fā)生氧化反應，且隨著凍融次數(shù)的增加氧化程度增加。

由圖3C可知，隨著紫外照射時間的延長，豬背膘POV顯著增加（P＜0.05），分別為（0.008 1±0.00）、（0.012 0±0.00）、（0.013 1±0.00）、（0.016 2±0.00）、（0.017 8±0.00）、（0.019 8±0.00）g/100 g。這可能是由于紫外照射下基態(tài)氧3O2被激發(fā)形成單線態(tài)氧1O2，促進了脂質(zhì)光氧化的發(fā)生及自由基的生成，從而形成更多的過氧化物[31]。在劉品華等[23]用紫外照射豬油的實驗中，測定了豬油紫外照射過程中POV的變化情況，結果表明隨著紫外照射時間的延長豬油的POV變大，且照射使用的紫外線波長越短，POV也越大。這表明紫外照射能促進脂質(zhì)氧化的發(fā)生，且隨著紫外照射時間的延長而增大。

圖3 高溫加熱（A）、反復凍融（B）、紫外照射（C）對POV的影響Fig. 3 Effects of high temperature heating (A), repeated freezing and thawing (B) and UV irradiation (C) on POV

2.1.5 不同處理對TBARS值的影響

由圖4A可知，6 個溫度處理組的TBARS值呈現(xiàn)顯著差異（P＜0.05）：隨著處理溫度的升高，豬背膘TBARS值增加，并在70 ℃處理下測得最大值（0.65±0.00）mg/kg；而在80 ℃處理下，豬背膘TBARS值降低，為（0.52±0.01）mg/kg。本研究溫度處理下TBARS值的變化趨勢與Li Binbin等[2]實驗結果相似：該研究測定了多種溫度處理下豬背膘脂質(zhì)氧化的情況，結果表明，在一定的溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，TBARS值整體呈現(xiàn)上升的趨勢，當處理溫度高于80 ℃時，TBARS值出現(xiàn)降低的趨勢。這可能是由于積累的醛類物質(zhì)與樣品中其他化學成分發(fā)生反應，如與蛋白質(zhì)氨基酸發(fā)生羰氨反應[32]，此時醛類物質(zhì)的生成速率小于消耗速率，從而使樣品中醛類物質(zhì)含量出現(xiàn)降低?？梢姡邷丶訜崽幚砟茱@著地促進豬背膘的氧化進程。

由圖4B可知，隨著凍融次數(shù)增加，豬背膘TBARS值整體呈顯著增加的趨勢（P＜0.05），并在反復凍融9 次時獲得最大值（0.25±0.00）mg/kg，這表明反復凍融能促進豬背膘的脂質(zhì)氧化，積累更多的氧化產(chǎn)物醛類物質(zhì)。本研究凍融處理下TBARS值的變化情況與Ali[33]、李孟孟[34]等實驗結果相似：隨著凍融次數(shù)的增加，樣品的TBARS值增加。這可能是由于在反復的凍融處理下，冰晶不斷地刺破細胞、破壞細胞的完整組織結構，從而加速了脂肪的氧化[35]。此外，本研究中反復凍融11 次的TBARS值顯著低于凍融9 次（P＜0.05），這可能也是因為樣品中氧化產(chǎn)物醛類物質(zhì)與豬背膘中其他物質(zhì)發(fā)生反應從而降低其含量。

由圖4C可知，隨著紫外照射時間的延長，豬背膘TBARS值顯著增加（P＜0.05），并在紫外照射第5天測得最大值（0.21±0.01）mg/kg，這可能也是由于紫外照射有利于脂質(zhì)光氧化及自由基的生成，從而促進豬背膘發(fā)生氧化。本研究紫外照射處理下TBARS值的變化情況與劉品華等[23]實驗結果相似：隨著紫外照射時間的延長，TBARS值逐漸增加；Monteiro等[36]實驗也表明，紫外照射能促進羅非魚片TBARS值的增加?？梢?，紫外照射處理能促進豬背膘發(fā)生脂質(zhì)氧化。

圖4 高溫加熱（A）、反復凍融（B）、紫外照射（C）對TBARS值的影響Fig. 4 Effects of high temperature heating (A), repeated freezing and thawing (B) and UV irradiation (C) on TBARS value

2.1.6 不同處理對LOP種類及相對含量的影響

通過上述對各項氧化指標的分析不難看出，本研究3 種方法均能顯著地影響豬背膘的脂質(zhì)氧化進程。為進一步研究不同處理下豬背膘中LOP的變化情況，采用SPME-GC-MS技術，經(jīng)過數(shù)據(jù)庫檢索對比，鑒定出揮發(fā)性化合物的種類，其中以醛、酮、醇、酸、酯、烴及呋喃類等與脂質(zhì)氧化有關的化合物為主要研究對象，并結合峰面積歸一化法計算相對含量，結果如表4～6所示。由表4可知，在這3 種處理方法中，醛類物質(zhì)均是相對含量最為豐富的種類，而醛類物質(zhì)是脂質(zhì)氧化的重要產(chǎn)物之一，主要來源于UFA的氧化（如己醛是亞油酸氧化的典型氧化產(chǎn)物），所以醛類化合物相對含量的變化可以直接地評價脂質(zhì)的氧化程度。本研究中醛類物質(zhì)相對含量的變化趨勢與TBARS指標的變化情況相似，再一次證明高溫加熱、反復凍融及紫外照射處理能顯著地影響豬背膘的氧化反應，表現(xiàn)為隨著處理溫度、凍融次數(shù)及紫外照射時間的延長，豬背膘的氧化程度增加。

由表4可知，隨著處理溫度的升高，醛類、酮類、醇類、酯類及烴類化合物的相對含量均呈現(xiàn)大體增加的趨勢，而酸類及呋喃類從低溫處理中沒有檢測出到在高溫處理組豬背膘中生成、積累；由表5可知，隨著凍融次數(shù)的增加，醛類及烴類化合物相對含量總體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，酸類和酯類化合物相對含量顯著增加（P＜0.05）；由表6可知，隨著紫外照射時間的延長，醛類、醇類、酸類及烴類的相對含量隨著紫外照射時間的延長整體呈上升的趨勢，酯類的相對含量則表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢?？梢?，高溫加熱、反復凍融及紫外照射處理均能促進豬背膘多種氧化產(chǎn)物的形成，明顯地影響豬背膘的氧化進程。

表4 高溫加熱對LOP相對含量的影響Table 4 Effect of high-temperature heating on LOP contents %

表5 反復凍融對LOP相對含量的影響Table 5 Effect of repeated freezing and thawing on LOP contents %

表6 紫外照射對LOP相對含量的影響Table 6 Effect of UV irradiation on LOP contents %

2.2 不同處理對微生物生長的影響

傳統(tǒng)微生物培養(yǎng)法是研究樣品微生物菌群結構的重要方法之一，其利用不同的接種方法在無菌條件下將樣品中的微生物分離、計數(shù)，以此獲取樣品的各種菌種信息、分析微生物的結構組成及菌種分布情況。本研究采用傾注法，結合多種培養(yǎng)基對不同處理下豬背膘的菌落總數(shù)、大腸菌群、乳桿菌、葡萄球菌和微球菌及霉菌和酵母進行培養(yǎng)及計數(shù)，結果如圖5所示。

由圖5A可知，在高溫加熱處理實驗中，50、60、70、80 ℃組中均無上述幾種微生物檢出。溫度對微生物的生長繁殖有重要影響：當微生物在高于生物動力區(qū)（生物體完成其生命機能的溫度區(qū)）溫度的條件下會被殺死，對于大多數(shù)微生物而言當溫度大于50 ℃左右時即會引起死亡[37]?？梢?，將豬背膘于一定高溫下處理能有效地殺死其中多種微生物。

由圖5B可知，在反復凍融處理實驗中，除大腸菌群外微生物數(shù)量均隨著凍融次數(shù)的增加呈現(xiàn)上升的趨勢。這可能是由于，在反復的凍融處理下肉樣會有汁液的流出，汁液為微生物的生長提供了營養(yǎng)，從而有利于微生物的生長繁殖。本研究結果與李孟孟等[34]測定的反復凍融后羊肉中菌落總數(shù)的生長情況相似：隨著凍融次數(shù)的增加菌落總數(shù)顯著增加（P＜0.05）。在凍融處理中，溫度會出現(xiàn)波動，在低溫時微生物的生長受到抑制但并不能有效地殺死微生物，當溫度較高時微生物便開始生長繁殖，最終導致微生物數(shù)量隨著凍融次數(shù)的增加而增加。

由圖5C可知，在紫外照射處理實驗中，除乳桿菌外微生物數(shù)量均隨著紫外照射時間的延長呈明顯上升的趨勢。紫外線具有殺菌作用，楊明揚等[38]對紫外照射降低片豬肉表面微生物進行研究，結果表明：當殺菌工藝為預干燥30 min、照射功率7.6 kW、照射距離40 cm、照射時間15 s時，紫外線殺菌效果好，并且對金黃色葡萄球菌的殺菌效果明顯。而本研究紫外殺菌效果不佳，這可能是由于本實驗紫外設備功率較小為30 W、采樣差異（本實驗微生物采樣是整片肉而非肉表面）等原因所致。紫外線的穿透能力差，即使對豬背膘表面的殺菌效果好，也無法殺滅肉中及未照射部分的菌[39]，導致最終豬背膘的殺菌效果不佳。

圖5 高溫加熱（A）、反復凍融（B）、紫外照射（C）對微生物數(shù)量的影響Fig. 5 Effects of high temperature heating (A), repeated freezing and thawing (B) and UV irradiation (C) on the number of microorganisms

3 結 論

本研究對比高溫加熱、反復凍融及紫外照射3 種脂質(zhì)氧化加速方法的氧化效果及其對微生物生長的影響。結果表明：高溫加熱處理促進豬背膘的脂質(zhì)氧化效果最顯著，在50、60、70 ℃和80 ℃高溫加熱下隨著溫度的升高，F(xiàn)FA及UFA的相對含量降低、過氧化物及醛類物質(zhì)含量呈現(xiàn)上升的趨勢，在傳統(tǒng)微生物培養(yǎng)方法中也沒有相應菌的檢出，這表明高溫能促進FFA發(fā)生氧化分解積累更多的過氧化物、醛類物質(zhì)，并能有效地殺滅豬背膘中多種微生物；氧化效果大小其次為反復凍融處理，隨著凍融次數(shù)的增加，豬背膘中FFA、過氧化物、醛類物質(zhì)含量及微生物的數(shù)量逐漸增加，這表明反復的凍融處理能促進豬背膘發(fā)生脂質(zhì)氧化，但不同氧化程度的豬背膘間微生物生長情況有明顯差異。紫外照射處理的氧化加速效果最低，隨著紫外照射時間的延長，豬背膘中FFA、過氧化物、醛類物質(zhì)含量及微生物的數(shù)量呈現(xiàn)上升的趨勢，這表明紫外照射處理能促進豬背膘的脂質(zhì)氧化進程，但6 組豬肥膘中微生物的生長情況也有明顯區(qū)別。因此，結合分析脂質(zhì)氧化指標和微生物指標，高溫加熱處理是本研究中最合適的脂質(zhì)氧化加速方法，將豬肥膘于50、60、70 ℃和80 ℃條件下放置6 h，能獲得4 組脂質(zhì)氧化具有顯著差異且微生物生長情況相似的脂肪。